浅析光学显微镜机械结构设计
光学显微镜的构成
普通光学显微镜的构造主要分为三部分:机械部分、照明部分和光学部分.1.机械部分(1)镜座:是显微镜的底座,用以支持整个镜体.(2)镜柱:是镜座上面直立的部分,用以连接镜座和镜臂.(3)镜臂:一端连于镜柱,一端连于镜筒,是取放显微镜时手握部位.(4)镜筒:连在镜臂的前上方,镜筒上端装有目镜,下端装有物镜转换器.(5)物镜转换器(旋转器):接于棱镜壳的下方,可自由转动,盘上有3-4个圆孔,是安装物镜部位,转动转换器,可以调换不同倍数的物镜,当听到碰叩声时,方可进行观察,此时物镜光轴恰好对准通光孔中心,光路接通.(6)镜台(载物台):在镜筒下方,形状有方、圆两种,用以放置玻片标本,中央有一通光孔,我们所用的显微镜其镜台上装有玻片标本推进器(推片器),推进器左侧有弹簧夹,用以夹持玻片标本,镜台下有推进器调节轮,可使玻片标本作左右、前后方向的移动.(7)调节器:是装在镜柱上的大小两种螺旋,调节时使镜台作上下方向的移动.①粗调节器(粗螺旋):大螺旋称粗调节器,移动时可使镜台作快速和较大辐度的升降,所以能迅速调节物镜和标本之间的距离使物象呈现于视野中,通常在使用低倍镜时,先用粗调节器迅速找到物象.①细调节器(细螺旋):小螺旋称细调节器,移动时可使镜台缓慢地升降,多在运用高倍镜时使用,从而得到更清晰的物象,并借以观察标本的不同层次和不同深度的结构.2.照明部分装在镜台下方,包括反光镜,集光器.(1)反光镜:装在镜座上面,可向任意方向转动,它有平、凹两面,其作用是将光源光线反射到聚光器上,再经通光孔照明标本,凹面镜聚光作用强,适于光线较弱的时候使用,平面镜聚光作用弱,适于光线较强时使用.(2)集光器(聚光器)位于镜台下方的集光器架上,由聚光镜和光圈组成,其作用是把光线集中到所要观察的标本上.①聚光镜:由一片或数片透镜组成,起汇聚光线的作用,加强对标本的照明,并使光线射入物镜内,镜柱旁有一调节螺旋,转动它可升降聚光器,以调节视野中光亮度的强弱.①光圈(虹彩光圈):在聚光镜下方,由十几张金属薄片组成,其外侧伸出一柄,推动它可调节其开孔的大小,以调节光量.3.光学部分(1)目镜:装在镜筒的上端,通常备有2-3个,上面刻有5×、10×或15×符号以表示其放大倍数,一般装的是10×的目镜.(2)物镜:装在镜筒下端的旋转器上,一般有3-4个物镜,其中最短的刻有“10×”符号的为低倍镜,较长的刻有“40×”符号的为高倍镜,最长的刻有“100×”符号的为油镜,此外,在高倍镜和油镜上还常加有一圈不同颜色的线,以示区别.。
光学课程设计显微镜系统结构
一、设计题目:显微镜系统结构二、设计目的:三、设计介绍:原理、概念、外型尺寸设计、物镜及目镜造型四、望远镜光学特性:参考资料一、概述显微镜是一种精密的光学仪器,已有300多年的发展史。
自从有了显微镜,人们看到了过去看不到的许多微小生物和构成生物的基本单元——细胞。
目前,不仅有能放大千余倍的光学显微镜,而且有放大几十万倍的电子显微镜,使我们对生物体的生命活动规律有了更进一步的认识。
在普通中学生物教学大纲中规定的实验中,大部分要通过显微镜来完成,因此,显微镜性能的好坏是做好观察实验的关键。
一、显微镜的光学系统显微镜的光学系统主要包括物镜、目镜、反光镜和聚光器四个部件。
广义的说也包括照明光源、滤光器、盖玻片和载玻片等。
(一)、物镜物镜是决定显微镜性能的最重要部件,安装在物镜转换器上,接近被观察的物体,故叫做物镜或接物镜。
1、物镜的分类物镜根据使用条件的不同可分为干燥物镜和浸液物镜;其中浸液物镜又可分为水浸物镜和油浸物镜(常用放大倍数为90—100倍)。
根据放大倍数的不同可分为低倍物镜(10倍以下)、中倍物镜(20倍左右)高倍物镜(40—65倍)。
根据像差矫正情况,分为消色差物镜(常用,能矫正光谱中两种色光的色差的物镜)和复色差物镜(能矫正光谱中三种色光的色差的物镜,价格贵,使用少)。
2、物镜的主要参数:物镜主要参数包括:放大倍数、数值孔径和工作距离。
①、放大倍数是指眼睛看到像的大小与对应标本大小的比值。
它指的是长度的比值而不是面积的比值。
例:放大倍数为100×,指的是长度是1μm 的标本,放大后像的长度是100μm,要是以面积计算,则放大了10,000倍。
显微镜的总放大倍数等于物镜和目镜放大倍数的乘积。
②、数值孔径也叫镜口率,简写NA 或A,是物镜和聚光器的主要参数,与显微镜的分辨力成正比。
干燥物镜的数值孔径为0.05-0.95,油浸物镜(香柏油)的数值孔径为1.25。
③、工作距离是指当所观察的标本最清楚时物镜的前端透镜下面到标本的盖玻片上面的距离。
光学显微镜光学部分和机械部分
光学显微镜光学部分和机械部分咱来聊聊光学显微镜啊。
一、光学部分。
1. 目镜。
- 目镜就像是显微镜的小窗户,咱们眼睛就贴着它看东西呢。
它就像个放大镜,能把下面物镜传来的像再放大一下,让咱们能看得更清楚。
目镜上面一般会标着放大倍数,比如说10×,这就意味着它能把像再放大10倍。
就像你看东西有点模糊,然后拿个小镜片再凑近了看,目镜就是这个小镜片啦。
2. 物镜。
- 物镜可是显微镜的主力军啊。
它就在载物台下面,离咱们观察的标本很近。
物镜有好几个呢,每个的放大倍数不一样,有低倍的,像4×的,就像用个小倍数的望远镜先大致看看风景;还有高倍的,像40×或者100×的,这就像用个超级厉害的放大镜去看特别小的细节。
物镜把标本的像放大后传给目镜,就像接力赛一样,它先跑第一棒,把像放大个好多倍。
3. 反光镜。
- 反光镜就是个小太阳捕手。
它有两面,一面是平面镜,一面是凹面镜。
如果光线比较强,咱们就用平面镜,就像把太阳光平平地反射过来;要是光线比较暗呢,凹面镜就上场啦,它能把光线聚集起来,就像个小聚光灯,把更多的光送到标本那里,这样咱们才能看清楚标本的模样。
4. 遮光器。
- 遮光器就像个光线的小阀门。
上面有大小不同的光圈,就像水龙头可以调节水流大小一样,遮光器可以调节光圈的大小来控制进入显微镜的光线量。
如果光线太亮了,咱们就把光圈调小一点,要是太暗了,就把光圈调大,让更多的光线进来。
二、机械部分。
1. 镜座。
- 镜座就是显微镜的大脚丫子,稳稳地站在桌子上。
它得足够重、足够稳,这样显微镜才不会在咱们观察的时候晃来晃去的。
就像大楼的地基一样,镜座要是不稳,那整个显微镜就像个醉汉,咱们就没法好好看标本啦。
2. 镜柱。
- 镜柱就像连接镜座和镜臂的脊梁骨。
它直直地立在那里,把镜座和镜臂连接起来,起到一个支撑的作用。
虽然它看起来不太起眼,但是没有它,镜臂就会没着没落的,整个显微镜的结构就散架了。
光学显微镜基本构造
光学显微镜是一种常见的实验室仪器,主要用于观察微小物体的形态、结构和性质。
它由多个部件组成,包括光源、物镜、目镜、调焦机构、机械部件和附件等。
下面将对光学显微镜的主要组成构造进行详细介绍。
一、光源光源是光学显微镜的重要组成部分,它提供了光线,使得样品能够被观察。
常见的光源有白炽灯、卤素灯和LED灯等。
白炽灯是传统的光源,它的优点是亮度高,但缺点是寿命短,需要频繁更换。
卤素灯是一种升级版的白炽灯,寿命更长,亮度更高。
LED灯是一种新型的光源,它的优点是寿命长、亮度高、能耗低,但价格相对较高。
光源通常位于显微镜底部,通过镜筒内的反射镜将光线反射到样品上方。
二、物镜物镜是光学显微镜的核心部件之一,它负责将样品的光学信息聚焦到显微镜的眼睛部位。
物镜通常由多个透镜组成,透镜的数量和种类不同,可以使得光线的折射角度不同,从而实现对样品的不同放大倍数。
常见的物镜有4X、10X、40X、100X等,其中4X表示物镜的放大倍数为4倍。
物镜的放大倍数越高,对样品的细节和结构的解析度就越高,但视野和透光率就越低。
三、目镜目镜是光学显微镜的另一个核心部件,它负责将物镜聚焦的光线再次聚焦到观察者的眼睛上,使得观察者能够看到样品的放大图像。
目镜通常由两个或多个透镜组成,也可以使用棱镜来反转和放大图像。
目镜的放大倍数通常为10X,也有一些高倍目镜,如20X、25X等。
目镜的放大倍数越高,观察者看到的图像就越大,但视野也会相应减小。
四、调焦机构调焦机构是光学显微镜的一个重要部分,它负责调节物镜和样品之间的距离,以获得清晰的图像。
调焦机构通常由粗调焦和细调焦两个部分组成。
粗调焦通过移动物镜或样品台来调节距离,以快速调整焦距。
细调焦通过微调螺旋或旋钮来调整焦距,以获得更加精细的调节。
调焦机构还可以通过限制样品台的移动范围来防止样品移动或损坏。
五、机械部件机械部件是光学显微镜的支撑结构,包括底座、支架、臂和样品台等。
底座是显微镜的主体部分,支撑着所有的部件。
实验一光学显微镜的结构、使用及保养
实验一光学显微镜的结构、使用及保养一、目的了解光学显微镜的基本结构和各部分的作用,能正确、熟练地使用显微镜观察植物材料,掌握显微镜的保养措施。
二、用具和材料显微镜、擦镜纸或小绸布、二甲苯、任意一种植物切片或临时装片。
三、方法步骤(一)显微镜的结构:通常使用的生物显微镜,其结构分为机械部分和光学部分,现说明如下:1. 机械部分(1)镜座:即显微镜最下面的马蹄形部分,用以固定和支持镜体。
(2)镜柱:直立于镜座上的短柱,与镜臂相连。
(3)镜臂:取放或移动显微镜时手握的部位,一般呈弓形,也称执手。
(4)倾斜关节:镜柱与镜臂相连的关节,用于调节显微镜的倾斜度,以便于观察。
观察临时装片时,不要倾斜,以防玻片上的水流出,一般观察时,倾斜度不宜超过30°,以免显微镜因倾斜跌倒。
(5)载物台:位于显微镜中部,载标本制片的方形或圆形平台。
中央有一圆孔,既通光孔,光线即由此孔通过,台上两侧有用以固定制片的推进器。
(6)镜筒:为一金属圆筒,连接在镜臂上,下接转换盘。
(7)物镜转换盘:可以任意转动,上面安装有3—4个物镜,使用时根据需要可更换放大倍数不同的接物镜。
(8)焦螺旋:装在镜臂上部两旁,通过转动,调节焦距,有大小两对,大的叫粗准焦螺旋,转动一周可使镜筒升降10mm,小的是细准焦螺旋,每转动一周可使镜筒升降1mm。
2. 光学部分(1)目镜:装于镜筒上端,上面刻有号码,表示放大的倍数。
“5×、16×”可根据需要选择使用。
(2)物镜:安装在转换盘的螺旋孔上,一般有三个物镜:即低倍镜(10×)、高倍镜(40×)、油镜(100×,)物镜下端的镜孔越小,放大的倍数越大。
(3)聚光器:在载物台下,由透镜组成,可以聚集反光镜反射来的光线,照明玻片标本,聚光器下装有光圈,推动其上的小柄可使光圈任意开大或任意缩小,以调节光线强弱。
(4)反光镜:在聚光器下,安在镜臂下端可前后左右随意移动的一个镜片,通过它把光线反射到聚光器上面,凹面反射的光较强。
显微镜结构介绍讲述讲解
(一)、显微镜的基本结构:显微镜构造很复杂,种类很多,但基本结构是由机械和光学两大部分构成,现分述如下:1、机械部分:它是为光学部分服务的部件,包括以下九部分:(1)、镜座:显微镜最下面呈马蹄形或园形的部分,起稳定和支持镜身作用.(2)、镜柱:从镜座向上直立的短柱.上连镜臂,下连镜座,可以支持镜臂和载物台.(3)、镜臂:弯曲成马蹄形的部分,便于手持,下端与镜柱相连接的地方有一个倾斜关节,可使镜臂倾斜,便于观察.(4)、载物台:自镜臂下端向前伸出,放置标本用的平台,其中央有一个园孔,叫通光孔.台上有一移动器(老式的左右各有一个压片夹),用以固定和移动标本.(5)、镜筒:和镜臂上方连接的园筒部分.有的显微镜镜筒内有一抽管,可适当抽长,一般长度是160-170毫米.镜筒上端装有目镜,下端有一个可转动的园盘,叫物镜转换器(或叫物镜旋转盘,固着在镜筒下端,分两层,上层固着不动,下层可自由转动.转换器上有2~4个圆孔,用来安装不同倍数的低倍或高倍物镜).作用是保护成像的光路与亮度.(6)、调节器(也叫调节螺旋):为镜壁上两种可转动的螺旋,一大一小,能使镜筒上下移动,调节焦距.大的叫粗准焦螺旋,位于镜臂的上方,可以转动,以使镜筒能上下移动,从而调节焦距,升降镜筒较快,用于低倍镜对焦;小的叫细准焦螺旋,位于镜臂的下方,它的移动范围较粗准焦螺旋小,升降镜筒较慢,可以细调焦距.(7)、倾斜关节:镜柱和镜臂交界处有一个能活动的关节.它可以使显微镜在一定的范围内后倾(一般倾斜不得超过45°)便于观察.但是在使用临时封片观察时,禁止使用倾斜关节,尤其是装片内含酸性试剂时严禁使用,以免污损镜体.(8)、载物台:从镜臂向前方伸出的金属平台.呈方形或圆形,是放置玻片标本的地方.其中央具有通光孔,在通光孔的左右有一个弹性的金属压片夹,用来压住载玻片.较高级的显微镜,在载物台上常具有推进器,它包括夹片夹和推进螺旋,除夹住切片外,还可使切片在载物台上移动.2、光学部分:由目镜、物镜、反光镜、聚光器等四部件组成. (1)、目镜:装于镜筒上方,由两组透镜构成,接目镜的作用是把接物镜所形成的倒立实像再放大成为一个虚像.接目镜上刻有5×,8×,10×,15×,25×等符号,表示放大倍数.我们所观察到的标本的物像,其放大倍数是接物镜和接目镜放大倍数的乘积.如接物镜是10×,接目镜是8×,其物像的放大倍数是10×8=80倍.在接目镜内两个透镜间的光栏上可装一根剪短的毛发,做为指针,用以指示要观察的材料.(2)、物镜:装在镜筒下端物镜转换器的孔中,一般的显微镜有2~4个接物镜镜头,每个镜头都是由一系列的复式透镜组成的,其上也有放大倍数记号,有4×,10×,40×及100×.4×及10×接物镜是低倍镜,40×是高倍镜,100×是油镜.低倍镜常用于搜索观察对象及观察标本全貌,高倍镜则用于观察标本某部分或较细微的结构,油镜则常用于观察微生物或动植物更细微的结构.(3)、聚光器(集光器):位于载物台(通光孔)下方,由两块或数块镜组成,它能将反光镜反射来的光线集中以射入接物镜和接目镜,有的聚光器可升降,便于调光,集光器下有一可伸缩的园形光圈,叫虹彩光圈,可调集光器口径的大小和照射面,以调节光线强弱(有的显微镜只有遮光极而无集光器).光线过强时,可缩小虹彩光圈.(4)、反光镜:是显微镜观察时获得光源的装置,位于显微镜镜座中央,一面为平面镜,一面为凹面镜.转动反光镜,可使外面光线通过集光器照射到标本上.使用时,光线强用平面镜,光线弱用凹面镜.显微镜的成像原理(放大原理)光线→反光镜→遮光器→通光孔→标本(一定要透明)→物镜的透镜(第一次放大成倒立实像)→镜筒→目镜(再放大成虚像)→眼. 物镜的作用:使被观察物体成一个倒立的放大的实像.像投影仪的镜头.目镜的作用:把物镜成的实像,再一次放大成虚像.像放大镜的镜头,把物体的像放大.(二)显微镜的使用方法:1、取镜安放:取镜右手握住镜臂,左手平托镜座,保持镜体直立.(特别要禁止单手提着显微镜走,防止目镜从镜筒中滑脱).安放放置桌边时动作要轻.一般应在身体的前面,略偏左,镜筒向前,镜臂向后,距桌边7~10 ㎝处,以便观察和防止掉落.安放目镜和物镜.2、取好光源(调光):用显微镜观察标本前,先要取好光源.首先把显微镜放在自己左肩一侧台前,镜座距桌边约两寸,镜臂朝自己,镜筒朝外.用手转动物镜转换器,使低倍接物镜和镜筒成一直线,正对通光孔.用左眼从接目镜向下注视,同时用手拨动反光镜,让镜面对着光源,当看到园形镜界(视野)呈现光亮而均匀的时候即调好光了,如视野阴暗不明,则需再调节反光镜和集光器,直到视野明亮均匀为止.3、低倍镜的使用:观察任何标本都必须先用低倍镜.(1)放置切片升高镜筒,把玻片标本放在载物台中央,标本材料正对通光孔的中心,用压片夹压住载玻片的两端.(2)调焦将要观察的玻片标本放在载物台通光孔的中央,玻片标本两端用压片夹夹紧,再用手沿顺时针方向旋转粗调节器,把镜筒徐徐降到接物镜头差不多接近玻片标本(约半厘米)为止(从侧面观察下降镜筒).然后左眼观察,边观察边用调节器将镜筒徐徐上升(逆时针方向旋转粗调节器)直到发现物象,观察清晰为止.如果不够清楚,可用细准焦螺旋调节.(不可以在调焦时边观察边使镜筒下降,以免压碎装片和镜头.)(3)低倍镜的观察由所用的目镜放大倍数与物镜放大倍数相乘,即为原物被放大的倍数.如果物像不在视野中央,要慢慢移动到视野中央,适当再进行调节.4、高倍镜的使用(1)选好目标如果要观察视野内某部分更细微的结构,则需要用高倍镜观察.先用低倍物镜确定要观察的目标,将其移至视野中央.转动转换器,把低倍物镜轻轻移开,原位置小心换上高倍物镜.再用粗调节器徐徐将镜筒距离调整,至视野中出现物象,然后用细调节器调节到看清物象止.(用高倍物镜工作距离较短,操作要十分仔细,以防镜头碰击玻片).(2)调焦在正常情况下,当高倍物镜转正之后,在视野中央即可见到模糊的物像,只要向反时针方向略微调动细准焦螺旋,既可获得清晰的物像.在换上高倍物镜观察时,视野变小变暗,要重新调节视野亮度,可升高聚光器或利用凹面反光镜.5、油镜的使用:高倍镜下观察的标本,如果放大倍数还不够,可用油镜,换用前,同样要先在高倍镜下观察,把要观察的部分放在视野的正中央.观察到清晰的物象之后,在盖玻片上表面的中央滴一小滴香柏油,再换上油镜头,使油镜头与香柏油接触,然后由目镜观察 .一边观察,一边用手稍移动细调节器(切忌用粗调节器)以看清物象.用油镜观察完毕后,转开油镜,必须用擦镜纸点二甲苯擦去镜头上的香柏油.下降镜筒,直立反光镜,使光学部件的光线不再对在一条直线上.应当了解的是,在显微镜中观察到的物象是倒象,因此移动玻片时,应注意移动方向.如果要使物象左移动就要向右移动玻片,同样要使物象向前移动,就要向后移动玻片.6、使用后的整理观察结束,应先将镜筒升高,聚光器下降,再取下切片,然后转动转换器,使物镜与通光孔错开,做好清洁工作.清洁完毕,再下降镜筒,使两个物镜位于载物台上通光孔的两侧,呈“八”字形,将反光镜转至与载物台垂直,罩上防尘罩,仍用右手握住镜臂,左手平托镜座,按号放回镜箱中.(三)、显微镜的保养:(1)取送显微镜时,必须右手握住镜臂,左手托住镜座,轻拿轻放.(2)显微镜的使用,一定要按实验指导写的方法和步骤,认真仔细去做,不然,容易损坏标本和镜头,又达不到看清物象的目的.(3)观察标本时,一定要先用低倍镜观察,再用高倍镜,低倍镜能看清,就不必用高倍镜.(4)不能用硬纸擦透镜,必须用干净的擦镜纸或细软纱布,朝一个方向擦试透镜,以免损坏镜头.(5)不要随便转动粗细调节器,以免机器损伤,调节失灵.(6)载物台要保持清洁、干净,不要让水或其他液体(酸、碱或其他化学药品等)流到台上,以免生锈或腐蚀.(7)避免阳光直接照射,要防潮湿、防灰尘,经常保持镜体和镜体箱的干燥和清洁.黎约素年PUK 2014-12-10其他类似问题显微镜部分作用 2014-12-06 显微镜的每个结构有什么重要作用? 2014-10-21 显微镜的作用 2014-11-15 显微镜各部分结构的作用? 2014-12-10 显微镜各部件的功能 2014-12-11 其他回答一、显微镜的构造显微镜是一种复杂的光学仪器。
光学显微镜的结构及各部件功能
光学显微镜的结构及各部件功能光学显微镜,这个名字听起来就很高大上,是吧?但是别担心,今天咱们就来聊聊这个神奇的玩意儿,深入浅出,让你听得懂,记得住。
显微镜就像是一位细心的侦探,能够帮助我们看到肉眼看不到的微观世界,真是个好帮手啊!那么,它到底是由哪些部分构成的,又各自有什么功能呢?走,我们一起来探探究竟!1. 光学显微镜的基本构造首先,咱们得知道,光学显微镜主要分为几个重要的部分。
首先是“光源”,这可是显微镜的心脏呢!没有它,显微镜就像个没电的手机,完全没有用。
一般来说,光源会用白炽灯或者LED灯,提供强烈而均匀的光线,让你能清晰地看到标本。
1.1 目镜然后是“目镜”。
你可能会问,目镜是干啥的?它就像是一个超级放大镜,帮助你把看到的东西放大。
通常情况下,目镜的放大倍数在10倍左右,当然也有更高的选择。
没错,它能让微小的细胞、细菌变得如此显眼,就像把小虫子放在显微镜下,瞬间就变成了巨无霸,吓死你!1.2 物镜接下来,就是“物镜”了!这个小家伙也是显微镜的灵魂之一,通常有几种不同的放大倍数可供选择,比如4倍、10倍、40倍、100倍等。
物镜就像是显微镜的“眼睛”,它负责捕捉光线,帮助你更细致地观察标本。
你知道吗?物镜的镜头上会有一些特别的涂层,能减少反射,提高成像质量,真的是妙不可言。
2. 显微镜的支架和调焦机构说完光学部分,咱们再来看看显微镜的“身体”,也就是支架和调焦机构。
这些部分虽不那么显眼,但却是支撑显微镜的基础,缺了它们,显微镜可真不能用啊!2.1 支架显微镜的支架就像一根大腿,把整个显微镜撑起来。
它的设计不仅要稳固,还要方便调节。
毕竟,在观察的时候,你可不想显微镜摇摇晃晃,让你看不清楚,简直是“没事找事”!有的显微镜甚至配备了移动平台,可以轻松调整标本的位置,省时省力。
2.2 调焦机构再说说调焦机构,它就是调节显微镜焦距的部分。
没错,你要是没调好焦,那些美丽的细胞图案就像一幅模糊的画,怎么看都不对劲。
普通光学显微镜的结构及使用
普通光学显微镜的结构及使用方法一、显微镜的构造显微镜是一种复杂的光学仪器。
它是医学实验常用工具之一,其作用是将观察的标本放大,以便观察和分析。
一般光学显微镜包括机械装置和光学系统两大部分,如图1-1所示。
(一)机械装置1. 镜座:位于最底部的构造,为整个显微镜的基座,用以支持着整个镜体,起稳固作用。
2. 镜柱:为垂直于镜座上的短柱,用以支持镜臂。
3. 镜臂:为支持镜筒和镜台的呈弓形结构的部分,是取用显微镜时握拿的部分。
镜筒直立式光镜在镜臂与其下方的镜柱之间有一倾斜关节,可使镜筒向后倾斜一定角度以方便观察,但使用时倾斜角度不应超过45°,否则显微镜由于重心偏移容易翻ss倒。
4. 调节器:也称调焦螺旋,为调节焦距的装置,位于镜臂的上端(镜筒直立式光镜)或下端(镜筒倾斜式光镜),分粗调节器 (粗准焦螺旋)和细调节器(细准焦螺旋)两种。
粗准焦螺旋可使镜筒或镜台作较快或较大幅度的升降,能迅速调节好焦距,适于低倍镜观察时调焦。
细准焦螺旋可使镜筒或镜台缓慢或较小幅度地升降,使用于在低倍镜下用粗准焦螺旋找到物体后,在高倍镜和油镜下进行焦距的精细调节,藉以对物体不同层次、深度的结构做细致地观察。
5. 镜筒:位于镜臂的前方,它是一个齿状脊板与调节器相接的圆筒状结构,上端装载目镜,下端连接物镜转换器。
根据镜筒的数目,光镜可分为单筒式和双筒式。
单筒光镜又分为直立式和倾斜式两种,镜筒直立式光镜的目镜与物镜的光轴在同一直线上,而镜筒倾斜式光镜的目镜与物镜的中心线互成45°角,在镜筒中装有使光线转折45°的棱镜;双筒式光镜的镜筒均为倾斜式的。
6.转换器:又称旋转盘,位于镜筒下端的一个可旋转的凹形圆盘上,一般装有2~4个放大倍数不同的物镜。
旋转它就可以转换物镜。
旋转盘边缘有一定卡,当旋至物镜和镜筒成直线时,就发出“咔”的响声,这时方可观察玻片标本。
7. 载物台:也称镜台,是位于镜臂下面的平台,用以承放玻片标本。
光学显微镜结构和使用方法
光学显微镜结构和使用方法哎呀,光学显微镜,这玩意儿可真是个神奇的家伙!想象一下,你手里拿着一个小小的“宝贝”,然后一放在那一张看似普通的玻璃片上,咔嚓一声,整个世界就变得不一样了。
简直就像开了一扇通往微观世界的大门,里面住着成千上万的小生物、细胞,甚至是一些你从未见过的奇妙结构。
光学显微镜的魅力可不止于此,它还带着我们去探索那些肉眼无法捕捉的秘密,真是“有图有真相”!说到光学显微镜,首先得聊聊它的结构。
它就像一架迷你的宇宙飞船,各种零部件一应俱全,简直让人眼花缭乱。
上面有个目镜,往里一看,感觉整个世界都在你眼前舞动,像极了迪斯尼的动画片。
下面是物镜,换不同的物镜就能看到不同的景象,就像换了一副眼镜。
还有那大大的光源,照亮一切,让细胞的轮廓清晰可见,真是“光明正大”。
对了,别忘了载玻片和盖玻片,二者就像一对最佳拍档,把你观察的对象好好保护起来,别让它们受伤了。
使用光学显微镜可不是件复杂的事儿,反倒有点像玩拼图。
得把你要观察的样品准备好,可能是水滴里的微生物,或者是植物的细胞,甚至是那片掉下来的叶子,嘿,别小看这些东西,里面的世界可丰富得很!然后把样品放在载玻片上,再轻轻盖上盖玻片,别让气泡钻进去了,气泡就像不请自来的小客人,影响观赏效果。
调整好显微镜的焦距,慢慢旋转物镜,直到你看到那些小家伙们开始“现身”。
哎,看到它们在你眼前游来游去,简直像发现了新大陆,心情特爽。
再说说观察的时候的乐趣,真是妙不可言!目镜里看到的细胞,就像一个个小星球,各自独立又相互联系,仔细看,还能发现它们的形状、颜色、甚至是一些小装饰,真是各有千秋。
嘿,有时候还会发现一些小“坏蛋”,比如细菌什么的,心里想,哎呀,这家伙真是不速之客!这时候,你就像一位微观世界的探险家,带着无限好奇去发现、去探索。
每当有新发现,简直乐得像个孩子,恨不得把这个喜悦分享给每一个人。
光学显微镜可不止适用于科学实验,咱们日常生活中也能派上用场。
比如说,拿它观察一下家里的植物,看看那细腻的叶脉;或者是把它对准手指甲,发现原来指甲下面还有这些神秘的小结构,简直让人觉得无聊的生活也能变得五彩斑斓。
光学显微镜的结构和原理
光学显微镜的结构和原理光学显微镜是一种用来观察微小物体的工具。
它的发明使得人类能够更加深入地研究物质的本质和结构,也为科学研究和技术发展提供了有力的支持。
本文将阐述光学显微镜的结构和原理,让读者更好地了解这一令人着迷的仪器。
一、光学显微镜的结构光学显微镜由多个部件组成,每个部件都有其特定的功能。
下面是主要的部件及其功能:1. 目镜目镜是显微镜的一个重要组成部分,它负责放大显微物体的图像。
通常,目镜包含一个透镜,使得物体的图像经过透镜后放大。
2. 物镜物镜是放置在显微镜下方的另一个透镜,它的功能是与目镜共同完成显微物体的放大。
物镜的放大倍数比目镜高,通常达到10 - 100倍。
3. 反光镜反光镜是一个小而平坦的镜片,它位于显微镜底部,与物镜垂直。
反光镜的作用是将光线引导到物镜中央,使得物镜能够捕捉到物体的图像。
4. 台柱台柱是显微镜的一个支撑结构,在其上部分设有透镜和光源。
同时,台柱将底座与光学系统固定在一起,使得显微镜的结构更加牢固。
5. 旋转齿轮旋转齿轮是显微镜的一个操作部件,它可以旋转物镜和目镜。
通过此部件的旋转,可以调整显微物体的放大倍数。
6. 其他组件此外,光学显微镜内还包含其他组件,例如:光源、滑轨、焦点调节手轮、防抖装置等。
二、光学显微镜的原理光学显微镜的原理是利用透镜使光线发生折射,从而改变入射光的方向和强度。
在光路中,光线首先经过光源,并透过凸透镜聚焦到物镜上,物镜再使得经过物体的光线被放大,反射到镜底下的反光镜上。
反光镜再将光线引导到目镜中央,光线在目镜中再次折射,形成最终的视网膜像,使得人眼能够观察到放大的显微图像。
总的来说,光学显微镜的原理可以分为如下几个方面:1. 折射原理光线在透镜中折射,使得其弯曲和聚焦,从而形成放大的显微图像。
2. 放大倍数物镜和目镜分别放大显微物体的图像。
物镜的放大倍数比目镜高,从而使得显微图像得以更好的放大。
3. 焦距调节通过精细调整目镜的焦距和物镜的距离,可以获得更加清晰的显微图像。
光学显微镜的组成结构
光学显微镜的组成结构光学显微镜,这个名字听起来就很高大上,对吧?它就像一个神奇的小窗口,让我们能窥探到肉眼看不见的世界。
想象一下,平时我们看东西,都是用眼睛在扫描,觉得世界挺简单。
可当你用上显微镜,那种感觉简直像是打开了宝藏,里面满是细腻的景象,真是让人眼前一亮。
咱们得聊聊显微镜的结构。
光学显微镜就像一台复杂的机器,每个部分都默默地在工作。
最上面的部分,叫做目镜,简单来说,就是你看东西的地方。
就像一扇窗户,让你透过它看到更远的风景。
你知道吗?通过目镜,那个小小的细胞,瞬间变得像个大巨人,仿佛在跟你打招呼,真是太神奇了!然后是物镜,这可是显微镜的“明星”。
它能把光线聚焦,放大那些微小的东西。
你可以想象,物镜就像是一位高超的摄影师,总能捕捉到最精彩的瞬间。
没有它,咱们就只能在黑暗中摸索,根本看不到细节。
那种感觉,就像是打开了一本画册,瞬间让你目不暇接。
接下来是光源部分,显微镜得有光才能看得清楚。
这个光源就像是显微镜的“心脏”,提供了能量。
光线透过样本,像魔法一样让细胞结构、细微的纹路清晰可见。
真是个神奇的过程,光从一个地方穿过,再到达你的眼睛,像是一场华丽的表演。
每一束光都带着故事,讲述着微观世界的奥秘。
再说说载物台,这个小地方可是大有文章。
样品放在上面,就像小客人来到了显微镜的家,随时准备接受观察。
你可以调节它的高度,随心所欲地移动样品,真是方便极了。
想象一下,你在上面放上一片叶子,调整好位置,然后看着它的细胞,就像在观察一幅美丽的风景画,充满了诗意。
此外,还有调焦旋钮,它就像是你看东西时的“眼镜”。
轻轻转动,微距和远景之间的切换,瞬间改变了观察的视角。
就像一位技艺高超的画家,随时都能调整画布的焦点,让细节更加生动。
那些微小的纹路、颜色变化,统统浮现在你的眼前,让人忍不住感叹大自然的鬼斧神工。
光学显微镜就像一个魔法师,把微观世界呈现得淋漓尽致。
通过它,我们不仅能看到细胞、细菌,甚至能观察到生命的起源和奥秘。
光学设备的机械结构设计与性能研究
光学设备的机械结构设计与性能研究光学设备是一类应用光学原理和技术来实现检测、成像、传输和操控光信号的设备。
它们广泛应用于光学通信、医学、航天、军事等领域。
而光学设备的机械结构设计与性能研究,是保证设备高精度、高效率和稳定性的重要环节。
一、机械结构设计光学设备的机械结构设计是指为实现设备功能需求而设计出合理的结构布局、连接方式和尺寸等。
在设计过程中,需要考虑结构的强度、刚度、稳定性、重量、操控方便等因素。
为了保证设备精度和稳定性,机械结构设计要具备以下特点:1. 高稳定性:光学设备对外界振动、温度变化等因素非常敏感,需要采取适当的结构设计来减小这些干扰。
例如,采用多点支撑和隔振技术来降低设备的振动响应。
2. 刚性支撑:光学设备往往需要长时间运行,需要保证结构的刚性,以确保设备的较高速度和精度。
在结构设计中,可以采用加强筋、支撑梁等手段提高结构的刚性。
3. 精度控制:光学设备对于位置和角度的精确控制非常重要。
因此,机械结构设计需要考虑如何实现高精度的位置和运动控制,例如采用精密导轨、驱动器和控制系统等。
4. 快速调节:为了满足不同应用场景的需求,光学设备需要具备快速调节的特点。
因此,在机械结构设计中需要考虑如何实现快速调整和变换,例如采用自动切换装置、光学补偿系统等。
二、性能研究与改进在机械结构设计完成后,需要进行性能研究和改进,以提高设备的效率和性能。
1. 力学性能研究:对光学设备的机械结构进行力学分析和仿真,以评估结构的刚度、稳定性和负载能力等。
通过仿真和实验,可以找出结构的薄弱点,并进行改进。
2. 振动与噪声研究:光学设备对于振动和噪声非常敏感,因此需要对结构进行振动和噪声分析。
通过采用减振措施、隔振技术等手段,可以有效降低振动和噪声的影响。
3. 热稳定性研究:温度变化会导致光学设备的位置和角度漂移,从而影响设备的性能。
因此,需要进行热稳定性研究,找出温度变化对设备的影响,并采取措施来提高设备的温度稳定性。
光学设备的机械结构设计与性能研究
光学设备的机械结构设计与性能研究光学设备作为现代科技中不可或缺的重要组成部分,广泛应用于各个领域,如通信、医疗、航空航天等。
其机械结构设计与性能研究对于提高设备的精度和可靠性具有重要意义。
本文将从机械结构设计的角度探讨光学设备的性能研究,并分析不同设计方案对设备性能的影响。
一、光学设备的机械结构基础光学设备的机械结构通常包括机械底座、支撑结构和移动部件。
机械底座作为整个设备的基础,需要具备足够的刚性和稳定性,以确保设备不会因外力干扰而产生位置偏移或振动。
支撑结构用于支持光学元件,使其能够保持稳定的位置和姿态。
移动部件则提供光学元件的精密位置调节。
二、机械结构设计对光学设备性能的影响2.1 刚性与稳定性光学设备对于外界的振动和冲击较为敏感,机械结构的刚性和稳定性直接影响设备的性能。
较高的刚性可以减小结构的变形,提高设备的精度和稳定性。
稳定的机械结构可以避免光学元件的位置漂移,减小系统误差。
2.2 振动与阻尼在实际应用中,光学设备难以完全避免外界振动的影响,而且光学元件本身也存在机械振动。
因此,机械结构的振动特性和阻尼能力对于设备的性能至关重要。
合适的振动控制与减震设计可以降低振动对设备的影响,改善图像质量和测量精度。
2.3 精确度与重复性光学设备通常需要进行精密的测量和定位,机械结构的设计应考虑到精确度和重复性的要求。
精确度指的是设备实际输出与理论值之间的偏差,重复性指的是多次测量结果的一致性。
优秀的机械结构设计能够提高设备的精确度和重复性,降低系统误差。
三、光学设备机械结构设计的要点3.1 材料选择与工艺机械结构设计中,材料的选择与工艺对于设备的性能和成本都有重要影响。
一般来说,高强度和高刚度的材料可以提高结构的稳定性和抗振性能。
而合理的工艺能够确保材料的成型质量,提高结构的精度和可靠性。
3.2 结构优化在机械结构设计中,结构的优化是提高光学设备性能的重要手段。
通过有限元分析等方法,可以对结构进行优化,减小结构重量、提高刚性、优化振动特性等。
浅析光学显微镜机械结构设计
浅析光学显微镜机械结构设计发表时间:2019-04-28T09:29:27.077Z 来源:《基层建设》2019年第6期作者:朱濛1 陈振波2 孔欢3 王鹏程4 姚新科5[导读] 摘要:光学显微镜(Optical Microscope,简写OM)是利用光学原理,把人眼所不能分辨的微小物体放大成像,以供人们提取微细结构信息的光学仪器。
1、南京工程学院电力工程学院 21167;2、南京工程学院机械工程学院 21167;3、南京工程学院电力工程学院 21167;4、南京工程学院建筑工程学院 21167;5、南京工程学院自动化学院 21167摘要:光学显微镜(Optical Microscope,简写OM)是利用光学原理,把人眼所不能分辨的微小物体放大成像,以供人们提取微细结构信息的光学仪器。
光学显微镜的使用范围非常的广泛,发展至今,也衍生出了非常多的类型,本文结合光学显微镜的结构组成,从人体工程视角探索光学显微镜的机械结构设计,从使用的安全性、科学性、可靠性的角度分析了光学显微镜的机械结构设计的规范和标准。
关键词:光学显微镜;机械结构;人体工程学光学显微镜的结构主要有光学结构和机械结构组成,机械结构的部分不仅能对光学结构有很好的固定作用,还起着关键性的调节作用,机械结构能够发挥光学系统的最大功效,辅助光学系统完成相关的显微镜观察工作。
光学显微镜的机械结构的部分主要在载物台、物镜转换器以及调焦装置等,这些机械结构的设计不仅要遵循基本的机械结构设计原则,还要保证在光学显微镜中的具体的光学操作,除此之外,设计的原则还要迎合人体操作的需求,使得光学显微镜的机械结构更加的吻合人体工程学的设计要求,使得光学显微镜使用更加的舒适方便。
一、光学显微镜的基本构造对于光学显微镜的机械设计,我们首先要了解光学显微镜的构造组成部分,而且还要知道这些零部件的作用,只有熟知了这些零部件的作用和使用规范,我们才能更加合理的设计光学显微镜的机械结构部分,光学显微镜一般是由载物台、聚光照明系统、物镜,目镜和调焦机构组成。
普通和几种特殊光学显微镜的结构及使用-2022年学习资料
结构特点:普通光学显微镜加上一些附件-荧光光源-超高压汞灯-激发滤片-阻断滤片
按光路分两种:-1.透射式荧光显微镜-2.落射式荧光显微镜
银球-第:二凌光片-截玻片与盖或片-汞奶-第一滤光片-平面度射镜-心y-函25透射式荧光显徽镜图解-B-图 -6落射式荧光显微镜图解-A.-载物台;B.标本:C,物镜:D,双色束分离器;凡.激-发漤片F.阻断滤片; .目镜;H,汞灯
三注意事项-1.-拿显微镜时,要一手紧握镜臂,一手托住镜座,不要单手提-拿,以防目镜或其他零件滑落。-2. 显微镜不可放置在实验台边缘,以免碰翻落地。-3.-不要随意取下部件,以免灰尘落入内部。-4.-保持显微镜的 洁。光学和照明部分的镜面只能用擦镜纸轻-轻擦拭,切勿用手指、手帕和绸布等擦摸。机械部分可用布-擦拭。-5. 显微镜使用完毕后,转动粗调上升镜筒或下降载物台,取下-标本,转动转换器使物镜离开通光孔,下降镜筒或上升载物 台,使接近物镜,垂直反光镜,下降集光器,关闭虹彩光阑
3.油镜的使用方法-1在高倍镜下找到所要观察的标本,移至视野中心。-2把集光器上升到最高位置,光阑开到最大 -3移开高倍镜,在要观察的部位的盖玻片上滴加一滴香柏油作为-介质。-4稍稍上升镜简或下降载物台,使油镜对准 光孔,慢慢转动粗-调螺旋,使油镜与油滴接触,再小心地使它贴近盖玻片表面。-5用眼观察目镜,微微上升或下降载 台,直到出现清晰的物像。-6油镜使用完毕,先用拭镜纸蘸少许二甲苯将镜头上的大部分油-去掉,再用干拭镜纸擦拭 擦拭时要顺镜头的直径方向,不要-沿镜头的圆周擦。
3.光学部分-目镜常备有2一3个目镜,上面刻有5x、10x、15x等-符号以示其放大倍数,可选择使用,一般 用的-目镜倍数为10x。-物镜-显微镜分辨性能高低的关键部件》-主要性能指标一一放大倍数和镜口率(如-10 0.25,40/0.65和100/1.25,镜筒长度和所要求的-盖玻片厚度(如160/0.17)-表1-1 标准费镜的生质-镜1率〔.4.-工作距离mm-1D×-6.5-20X-0.60-2.0-40×-100×.20
光学显微镜的机械系统
高倍镜和油镜前面 安装弹簧,可压缩, 起缓冲作用
固定在镜筒的下 端,呈圆盘状, 上有3-4个物镜 螺旋口,安装34个物镜。
4.物镜转换器
①工作距离
概念:当对准焦点,即所观察的标本最清楚时, 物镜的前端透镜下面到标本的盖玻片上面的距离。 物镜的放大倍数越高,镜身越长,工作距离越短。
4.物镜转换器
②同高调焦 概念:操作时首先用低倍镜观察,调节到正确的 工作距离,即看清楚时,然后再转换另一个物镜,其 距离也基本合适,只要稍微调节细调焦装置就能看清 楚了。这叫同高调焦。
1.镜座 起稳定和支持作用; 有些有内置光源装置。
位于镜体最底部, 为一铸铁结构
1.镜座 起稳定和支持作用; 有些有内置光源装置。
位于镜体最底部, 为一铸铁结构
2.镜臂 有固定的:起支 持镜筒的作用; 有可倾斜的:既 支持镜筒又支持 载物台、聚光器 和调焦装置。
Hale Waihona Puke 为镜座上的 一铸铁结构3.镜筒 单筒:直立式、倾斜式 双筒:倾斜式
粗调焦螺旋
分为粗调焦螺旋(粗 调)和细调焦螺旋 (细调)。
粗调焦螺旋 细调焦螺旋
细调焦螺旋
6.调焦装置
三种调焦方式: 一是 粗调使镜 筒上下移 动,细调 使载物台 上下移动。
一是 使镜筒上 下移动。
一是 使载物台 上下移动。
由金属制成的圆筒, 长度一般为160或 170mm。 镜筒的内壁,喷 上了黑色的无光 漆,避免光线的 乱反射。 上端放置目镜, 下端连接物镜 转换器。
4.物镜转换器 可自由转动,旋转 时,物镜可以一个 挨一个地推到正确 的使用位置上。
注意:旋转时, 不要用手指推动 物镜,应用手指 捏住旋转碟旋转!
5.载物台(工作台、 镜台、标本台) 用于放置被检物体; 台上常附着有固定标 本用地金属弹性夹或 推动器,可固定和移 动标本。
光学显微镜机械结构设计探讨
光学显微镜机械结构设计探讨【摘要】由于人类肉眼的最佳解析力只能分辨相距0.2mm以上的两点,对于更微小的物体,便必须借助于显微镜,而光学显微镜更是应用作为广泛的显微镜种类之一。
本文首先探讨了光学显微镜的基本知识,进而通过识别光学显微镜的类别,分别对其机械结构的设计进行了探讨,以期能够指导合理的应用。
【关键词】光学显微镜;机械结构;设计一、光学显微镜的基本认识(一)光学显微镜的原理虽然显微镜种类繁多,但其呈像原理大致可以分为光学显微镜和电子显微镜两大类。
显微镜的基本功能是放大影像及解析影像,光学显微镜可解析0.2μm大小的物质,可清楚看见病虫内外部构造、真菌形态、及细菌的大概的外形,而病毒颗粒则无法观察,需要用到电子显微镜。
光学显微镜一般是由两组透镜及显微镜机械本体组成,主要是用来观察生物体的器官组织结构或生物细胞的内部构造。
这种显微镜的两组透镜,一组是接近观察的标本的透镜,这被称为接物镜或简称为物镜,另一组是靠近眼睛称为接目镜或简称目镜。
物镜位于物体标本上方而由上往下观察的为正置光学显微镜;物镜位于物体标本下方而由下往上观察的为倒置光学显微镜。
(二)光学显微镜的光学结构组成一是物镜,其锁定于标本台上方的物镜转换器上。
每一个物镜有固定的放大倍率、数值孔径与工作距离。
数值孔径表示物镜捕捉光线的能力:数值越高,捕捉光线的能力越强,也即物镜的解像能力越好。
工作距离指成像时物镜与标本表面的间距,物镜工作距离与其放大倍率有一定的关系。
一般生物显微镜物镜的放大倍率介于2×-100×之间,40×-80×的称为高干镜头,90×-100×的称为油侵镜头。
物镜外常刻有一行数字,如40/0.65/0.17,其意义分别为:放大倍率40×、数值孔径为0.65、盖玻片的最大容许厚度为0.17mm。
二是目镜,其位于镜筒顶端,进一步放大物镜的成像。
最多使用的目镜放大倍率为10×,在个别场合,也有使用20×放大倍率的目镜。
显微镜结构设计分析
显微镜结构设计分析作者:许亚利来源:《科学与财富》2020年第33期摘要:随着科学技术的不断进步与现代社会的不断发展,人们对显微镜的要求也越来越高。
显微镜帮助人类认识微观世界,在人类自然观的形成和发展过程中有特殊作用。
本文分析显微系统的光学特性和性能指标,研究了光学系统的设计过程及步骤,实现显微镜机械设计的全面进行。
关键词:显微镜;机械;设计引言:进行显微镜机械设计研究新型显微镜的设计和应用系统更加具备便捷性,在显微物镜的设计过程中,影像讯号可以在进行观察检测的过程中有效的显现出与目标具有关联性的一系列信息。
实现了流程的设计的便捷性的进一步的有效提升。
显微镜机械设计进行显微镜机械结构设计过程中,线条相继为透光和不透光。
网络板后适当位置上与光轴对称地放置两个受光元件。
网络板在与光轴垂直方向上往复振动。
当聚焦面与网络板重合时,通过网格板透光线条的光同时到达其后面的两个受光元件。
而当离焦时,光束只能先后到达两个受光元件,于是它们的输出信号之间有相位差。
有相位差的两个信号经电路处理后即可控制执行机构来调节物镜的位置,使聚焦面与网格板的平面重合。
分析零件各种信息,其中显式信息,如尺寸、精度等,由零件经验设计公式确定,形状、材料、技术要求等作为图形模板由零件尺寸驱动;隐式信息如结构形状的选择和装配基准的定义等,由程序做好规定,用来为装配镜头做准备。
最终系统借助于程序接口函数把数据转换成AutoCAD所能接受的DXF图形格式文件。
用写DXF文件的数据格式开发和编制了一个符合国家标准的尺寸、符号标注函数库。
首先建立轮廓边界线方程,将剖面图形转化为单一的类型,以便采用统一的描述处理方式,然后根据所设剖面线纵向间隔及剖面图形纵向两极端点的距离,求出剖面线的总条数,再逐条剖面线进行处理,以减少占用的内存,其处理的步骤是:a.取出一条剖面线,求出它与轮廓线全部实交点的坐标,存于数组中。
b.奇(偶)数剖面线按两端点横向坐标的升(降)序排序,以便来回画线,提高绘图效率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
浅析光学显微镜机械结构设计
摘要:光学显微镜(Optical Microscope,简写OM)是利用光学原理,把人眼所
不能分辨的微小物体放大成像,以供人们提取微细结构信息的光学仪器。
光学显
微镜的使用范围非常的广泛,发展至今,也衍生出了非常多的类型,本文结合光
学显微镜的结构组成,从人体工程视角探索光学显微镜的机械结构设计,从使用
的安全性、科学性、可靠性的角度分析了光学显微镜的机械结构设计的规范和标准。
关键词:光学显微镜;机械结构;人体工程学
光学显微镜的结构主要有光学结构和机械结构组成,机械结构的部分不仅能
对光学结构有很好的固定作用,还起着关键性的调节作用,机械结构能够发挥光
学系统的最大功效,辅助光学系统完成相关的显微镜观察工作。
光学显微镜的机
械结构的部分主要在载物台、物镜转换器以及调焦装置等,这些机械结构的设计
不仅要遵循基本的机械结构设计原则,还要保证在光学显微镜中的具体的光学操作,除此之外,设计的原则还要迎合人体操作的需求,使得光学显微镜的机械结
构更加的吻合人体工程学的设计要求,使得光学显微镜使用更加的舒适方便。
一、光学显微镜的基本构造
对于光学显微镜的机械设计,我们首先要了解光学显微镜的构造组成部分,
而且还要知道这些零部件的作用,只有熟知了这些零部件的作用和使用规范,我
们才能更加合理的设计光学显微镜的机械结构部分,光学显微镜一般是由载物台、聚光照明系统、物镜,目镜和调焦机构组成。
载物台的作用是放置被观察的物体,使用调焦旋钮来驱动调焦机构能完成对载物台的调节工作。
聚光灯照明系统由聚
光灯和光源组成,聚光灯的作用能够让光更多的聚集到被观察的部位。
物镜距离
载物台比较近,是第一级的放大装置。
目镜则是于人眼靠近的第二级放大镜头。
这三部分是光学显微镜的重要组成部分,构成了光学显微镜的主要工作原理。
那么机械装置有哪些呢?一般光学显微镜的机械装置有镜座、镜臂、载物台、镜筒、物镜转换器、与调焦装置。
这些机械装置的主要作用是固定和调节光学镜头,调节标本的位置等。
其中镜座是支撑整个显微镜的装置,而镜臂则用来支撑
精通和载物台。
二、基于人体工程学的光学显微镜的机械结构设计
人体工程学的设计原理主要是考虑到人体结构和机械结构尺寸,并且综合考
虑到人们劳动、工作效果、工作效能等方面,利用系统工程、控制理论、统计学
的原理设计出一系列的设计方法。
具体到光学显微镜的机械结构设计中,我们就
要考虑到人们的身体尺寸和应用习惯,首先我们从有关部分获得了我国成年人的
人体部分尺寸的表格(表-1),以此为根据设计光学显微镜结构部分。
1、载物台的设计
从上面的介绍中我们知道,载物台的作用是用来放置被观察物体的,并且式
样能够在载物台上自由的移动,以获取最佳的观察效果。
一般的移动范围是
30mm*70mm和50mm*70mm,主要的设计标准就是,载物台距离工作底面的距
离于载物台和人体的水平距离,分别设为B1和B2,考虑到人在调节使用载物台
的过程中的行为习惯,得出计算式。
其中y1和y2分别衣着修正指数和身体活动余量修正。
同理得出B2的表达式。
经过计算得出:
B1=307~357mm
B2=301~348mm
2、调焦机构设计
调焦机构用于调节光学结构以便于观察人员获取最佳的成像效果,调焦的动作主要包括了上下移动和粗微调节机构,如何合理的设计能够使得人在调焦的过程中更加的舒适和便捷。
首先是调焦旋钮的位置,在具体的使用过程中,显微镜是放在工作台上的,我们无法获取具体的使用高度和姿势,所以我们只能将人体的上身活动分为三个维度的多个不同程度的拆解动作,分别为手肘在X、Y、Z轴上的旋转方向,并在matlab的环境下运行得出,人体的手臂舒适度域:为了适应大多数人的使用习惯,我们从95百分位这一阶段的数据为设计的参考点,确定出调焦按钮的最佳设计尺寸,从而确定调焦按钮在光学显微镜中的位置。
其次是调焦按钮的外形和尺寸,旋钮的截面形状对于人手的握持方式有着一定的影响,当旋钮和手掌的接触面积越大的时候,人手的贴合的程度越好,那么使用的手感就越好,但是太大了会让人手在长期的握持中增加疲劳感,所以对于旋钮的直径设计要求为。
旋钮的直径设计保持在35mm-75mm之间,厚度的大小在20mm-50mm范围内波动。
最后是旋钮的扭矩M,扭矩的大小设计也非常的重要,太大了会使握持不舒服,太小的话又不利于调焦的准确,由于人类的手部关节的操作力范围为12N-18N,根据人体工程学的计算方法得出M的大小为:除了基本的形态和尺寸设计,我们还要考虑到载物台移动过程中的摩擦力设计,太小的摩擦力会让调节过程难以掌握精确度,阻力太大的话会增加人使用的机体劳累,所以适当的摩擦力设计也是机械结构设计中需要考虑的内容。
3、物镜转换器的设计
物镜转换器是迅速切换物镜的机械装置,有内定位和外定位两种,转换器的设计直接影响了成像的质量,根据人体工程学的原理,内定位型的转换器比较能够减轻操作的负担,同时还能节省操作台的空间,所以很多光学显微镜的采用内定位转换器,其设计也非常的满足心理学和生理学的设计要求。
结语
本文通过对光学显微镜的主要结构做了介绍,并对光学显微镜的机械部分的功能做了相应的阐述,利用人体工程学的设计理论,对光学显微镜的机械结构部分作出了具体的设计标准的研究,是符合我国当前光学显微镜制造标准的。
参考文献:
[1]史红伟,石要武,杨爽等.光学显微镜自动调焦指导函数的评价与选择[J].计算机辅助设计与图形学学报,2013,25(2):235-24
[2]姜雪,萧泽新.基于人机工程学的光学显微镜机械结构设计[J].光学技术,2008,34(z1):126-127,130
[3]柯燕,甘巧强,杨建军等.模块化的保偏近场扫描光学显微镜结构设计[J].现代科学仪器,2007,(3):54-56。